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1.传统钢套管混凝土柱的应用情况
传统的钢套管混凝土柱如图1所示,包括截断式的钢套管混凝土柱和穿孔式的钢套管混凝土柱。由于传统钢套管混凝土柱在施工方面存在一些问题,因此目前只有少量的试验性应用[1]。套管柱在工程中的首次应用是在日本某建筑公司承建的大阪的一栋高层钢筋混凝土结构中[2]。1999年,美国阿拉斯加州交通局进行了一个采用套管柱的桥柱结构的足尺试验[3],进行套管柱在桥柱结构设计中的尝试应用。Priestley等人对钢套管混凝土柱在加固工程中的应用进行了研究[4],指导了加利弗尼亚等地区的大量桥梁的加固工程。传统的钢套管混凝土柱虽然已有部分尝试性的应用,但是存在一些明显的缺点:(1)截断或穿孔处钢套管承受的纵向压力会显著减小,但是截断和开孔只在局部,而在其它部位钢管和混凝土之间还存在较大的粘结力和摩擦力,使得钢套管的中间部分仍然承受较大且沿高度分布不均的纵向压力;(2)钢套管截断或穿孔后浇筑混凝土时容易漏浆,增加了施工难度,钢套管很难再用作浇筑混凝土的模板;(3)钢套管截断后不再是完整的整体,在混凝土硬化以前不能单独承载,不能作为施工时的承重结构。这些问题限制了钢套管混凝土柱的应用。
2.切槽式钢套管混凝土柱在现浇工程中的应用
传统的钢套管混凝土柱在现浇工程中的应用比较困难,主要原因是加工后的钢套管难以用作施工中的承重骨架和浇筑混凝土的模板,容易漏浆。为了避免和克服这些问题,使得钢套管混凝土柱可以更好地应用在现浇工程中,可以采用如图2所示的切槽式钢套管混凝土柱的结构形式[5]。
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